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Edison Efficienza Energetica

La cogenerazione si diffonde: i dati di una tecnologia efficiente

15 Settembre 2020

 

La ricerca del risparmio energetico passa non solo attraverso l’utilizzo di fonti rinnovabili e la riqualificazione edilizia, ma anche dall’impiego di tecnologie all’avanguardia nella generazione e distribuzione di energia.

La cogenerazione è una di queste.

Che cos’è un cogeneratore? Si tratta di un particolare impianto di produzione di energia in grado di produrre contemporaneamente energia elettrica e termica. Nelle installazioni tradizionali solo una parte del contenuto energetico del combustibile viene convertita in energia elettrica: la restante frazione energetica è dispersa nell’ambiente sotto forma di calore attraverso i fumi al camino e altri flussi a bassa temperatura. La cogenerazione valorizza anche questi flussi di calore e, trasformandoli in vettori energetici utili quali l’acqua calda, il vapore e l’acqua fredda per usi di condizionamento, nel qual caso si parla di trigenerazione.

schema di cogenerazione

 

Tale tecnologia assicura considerevoli vantaggi quando inserita nel ciclo produttivo di un processo industriale: il consumo di combustibile, sia esso da fonte tradizionale (petrolio, carbone, gas naturale) che rinnovabile (biomasse, biogas), sarà minore in quanto ottimizzato nella produzione di due output – energia elettrica e termica – e così anche gli impatti ambientali saranno più contenuti rispetto all’utilizzo di due processi separati per energia termica ed elettrica. Gli impianti moderni hanno inoltre una efficienza di trasformazione molto elevata e le loro caratteristiche così come l’effettivo corretto bilanciamento tra elettrico e termico permettono di ottenere incentivi “CAR” nel caso appunto di “Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR) che sono Titoli ottenuti in funzione del risparmio di energia primaria. Questo panorama favorevole ha permesso agli impianti di cogenerazione di crescere in numero ogni anno.

È un dato che emerge dall’ultima Relazione Annuale sulla Cogenerazione in Italia, redatta dal Ministero per lo Sviluppo Economico, pubblicata nell’aprile 2019. I dati fanno riferimento all’anno 2017, e vedono, rispetto al 2016, un aumento del 9% delle unità cogenerative distribuite sul territorio nazionale, dopo un +19% l’anno precedente. Si contano 1737 unità in totale (per un totale di 13233 MW generati), facenti principalmente uso della tecnologia cogenerativa del motore a combustione interna, che rappresenta quasi il 90% delle unità.

 

Tipologia di impianti cogenerativi in Italia

 

La maggior capacità di generazione elettrica è però appannaggio delle turbine a gas a ciclo combinato con recupero di calore, con una capacità media di generazione pari a 162 MW.

 

capacità di cogenerazione per tipologia di impianto

 

L’efficienza delle diverse tecnologie non è però la stessa: secondo il rapporto, le turbine a gas a ciclo combinato con recupero di calore sono la tecnologia con maggior produzione di energia elettrica e di energia termica utile. Da questi dati emerge quindi come la maggior parte della produzione di energia da impianti cogenerativi in Italia avvenga in pochi impianti di grandi dimensioni, associati a produzioni industriali, mentre esistono moltissimi impianti di micro e piccola cogenerazione con una produzione molto più bassa. Un dato che si riflette anche nella tipologia dei combustibili usati nella produzione di energia: il gas naturale domina la classifica, essendo l’unico fonte per i motori a combustione interna e per le turbine a gas. Le fonti rinnovabili come biogas e biomasse, pur essendo ancora poco usati, hanno visto un incremento del 100% rispetto ai dati del 2016.

 

Combustibili usati per la cogenerazione

 

Se guardiamo ai dati geografici, sia in termini di numero di unità sia di capacità di generazione elettrica, gli impianti di cogenerazione risultano il numero maggiore nelle regioni di nord (Lombardia, Piemonte, Emilia Romagna e Veneto), mentre i valori maggiori di capacità media sono rilevati in regioni come Sardegna, Puglia e Sicilia.

Una delle particolarità delle regioni del nord è l’abbinamento di impianti di cogenerazione a tecnologie per il teleriscaldamento. Il teleriscaldamento è una forma di riscaldamento che sfrutta il calore prodotto da un impianto di cogenerazione per distribuire acqua calda, surriscaldata o vapore negli impianti di riscaldamento delle abitazioni attraverso una rete che attraversa il territorio.

Una soluzione che presenta molti vantaggi sia in termini di efficienza energetica che di inquinamento poiché modalità di riscaldamento sostitutiva dell’utilizzo di caldaie singole (dislocate nei condomini e nelle abitazioni) sicuramente più impattanti dal punto di vista emissivo. Edison Teleriscaldamento realizza e gestisce impianti e reti di teleriscaldamento a biomassa legnosa soprattutto nei comuni montani e nelle Regioni del nord ovest, con importanti vantaggi anche per le comunità locali e il territorio, legati non solo al beneficio energetico e ambientale già citato ma anche al positivo contributo alla crescita dell’indotto locale grazie alla creazione della filiera bosco-legno-energia e alla collaborazione con le cooperative locali per la raccolta della materia prima boschiva, degli scarti del legno e delle potature.

 

Unità di teleriscaldamento sul totale degli impianti cogenerativi

 

Il teleriscaldamento è solo una delle tante applicazioni di un impianto cogenerativo. La loro naturale evoluzione è rappresentata dagli impianti di trigenerazione. Nel caso di un trigeneratore, una parte del calore recuperato viene utilizzata per la produzione di energia termica destinata al riscaldamento diretto di utenze, una parte viene impiegata per la produzione di acqua refrigerata utilizzabile per il condizionamento o per i processi industriali. La conversione avviene attraverso un gruppo frigorifero ad assorbimento, che trasforma l’energia termica in energia frigorifera attraverso la variazione di stato del fluido refrigerante. In questo modo il trigeneratore è in grado di produrre tre forme distinte di energia (elettrica, termica e frigorifera) da un unico combustibile.

La trigenerazione viene usata in tutti quei processi che hanno bisogno, contemporaneamente, di queste tre componenti di energia. Si tratta della maggior parte dei processi di produzione dell’industria manifatturiera (in particolare quella plastica) e alimentare, in cui è presente un assorbimento termico continuo, e i settori in cui è presente la contemporanea necessità di calore ed energia frigorifera per la climatizzazione degli ambienti quali ospedali, hotel, centri commerciali e sportivi.

L’impianto di cogenerazione si conferma quindi un alleato fondamentale per l’efficienza energetica, ma il valore aggiunto si muove su confini molto sottili. La moltitudine di tipologie di combustibili, e di richieste energetiche richiede un’elevata esperienza e conoscenza dei sistemi di produzione dell’energia al fine di selezionare le tecnologie e le taglie più appropriate a soddisfare le esigenze degli utenti finali. Affinché un impianto di cogenerazione sia efficiente e vantaggioso deve quindi essere correttamente realizzato e dimensionato. Edison è in grado di sviluppare il progetto più efficace e sostenibile, seguendo la normativa di riferimento del tuo settore e gli incentivi attualmente promossi , per diminuire i costi aiutando al tempo stesso l’ambiente.

 

La cogenerazione in Italia

 


Articolo a cura di DataTalk per Edison Servizi Energetici e Ambientali